CN103866412A - 一种喷丝针 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种喷丝针，具有至少一个横截面形状为花型的喷丝孔。本发明改变喷丝针的喷丝孔的横截面形状为花型，从而得到横截面形状为花型的粗旦纤维，纤维物理结构的变化，从而提高纤维的强度、结合性和比表面积。

Description

一种喷丝针

技术领域

本发明涉及粗旦高分子化学纤维熔体挤出纺丝领域，特别是适用于工程熔纺或湿纺等粗旦纤维的一种新式的喷丝针。

背景技术

喷丝针又称纺丝帽，应用于纤维熔体挤出纺丝领域。喷丝针能将黏流态的高聚物熔体或溶液通过圆形的喷丝孔转成型为横截面形状为圆形的细流，经过凝固介质如空气或浴液固化后形成横截面形状为圆形的纤维。

现有市场对粗旦纤维的强度、断裂伸长率进行提高的方法有以下几种：

1.通过助剂，改变粗旦纤维的分子结构，从而来提高纤维的强度和断裂伸长率，就是通过助剂和原料通过一定的比例进行调试，然后通过挤出机纺出纤维，再通过化学浴液对助剂进行提取，其工艺复杂，能源消耗过大，生产连续性受到限制，导致生产成本过高。

2.通过压辊对粗旦纤维的表面形状进行改变，从而提高纤维的物理特性和可使用性，其缺陷是，通过对纤维的压花处理虽然从一定程度上提高了纤维的物理特性和可使用性，但其对粗旦纤维的强度、断裂伸长率损害较大。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术问题，提出了一种节约能源，降低生产工艺复杂性，且对粗旦纤维没有任何损伤的一种新式喷丝针。

本发明提供一种喷丝针，其具有至少一个横截面形状为花型的喷丝孔。

优先地，所述花型具体为双花型、三花型、四花型或五花型。

优先地，所述双花型为两个直径相同的圆相互交叉三分之一得到。

优先地，所述多个喷丝孔以一字型排列。

优先地，所述多个喷丝孔以品字型排列。

优先地，所述喷丝针的材料为不锈钢。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：本发明改变喷丝针的喷丝孔的横截面形状为花型，从而得到横截面形状为花型的粗旦纤维，纤维物理结构的变化，从而提高纤维的强度、结合性和比表面积。

附图说明

图1是一种喷丝针的结构示意图；

图2是图1中A-A线截面图，其中喷丝孔为双花型；

图3是图1中A-A线截面图，其中喷丝孔为三花型；

图4是图1中A-A线截面图，其中喷丝孔为四花型；

图5是图1中A-A线截面图，其中喷丝孔为五花型；

图6是图1中A-A线截面图，其中多个喷丝孔二字型排列。

图中：喷丝针10；喷丝孔12。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明的技术方案进行详细的阐述。

现有技术中改善粗旦纤维强度和断裂伸长率的方法生产成本过高、工艺复杂，或对粗旦纤维的强度、断裂伸长率损害较大。

本发明人通过大量实验发现粗旦纤维的横截面形状与纤维的特性是密切相关的，借助于纤维横截面形状的改变，可获得人们所需要的有各种物理特性的粗旦纤维；本发明就是通过改变喷丝针10的喷丝孔12的横截面形状由常规的圆形为本发明的花型，从而得到横截面形状为花型的粗旦纤维，纤维物理结构的变化，从而提高粗旦纤维的强度和比表面积。

如图1至图6所示，本发明提供一种喷丝针10，喷丝针10具有至少一个横截面形状为花型的喷丝孔12。从这种喷丝针10最后纺得的粗旦纤维横截面形状为花型，相对以前圆形横截面的纤维，本发明提高粗旦纤维的强度和比表面积。

如图2至图6所示，其中，所述花型具体为双花型、三花型、四花型、五花型或多花型。双花型为两个直径相同或不相同的圆相互交叉五分之一至二分之一得到。三花型为三个直径相同或不相同的圆相互交叉八分之一、六分之一、四分之一或二分之一得到。其它四花型、五花型或六花型等多花型可以采用相对应数量直径相同或不相同的圆交叉一定尺寸得到。总的原则是，所有花型的圆相互之间交叉的范围值主要根据生产所需纤维的特性来进行变化，只要最终制作的纤维品质能够达到要求；如我们现在进行试验的PVA纤维生产，就是根据生产特点采用两个直径相同的圆交叉三分之一而制作双花型横截面形状的喷丝孔12。另外把各种花型的圆的相交点进行打磨使其平整，使其提高溶液的流动。

所述喷丝针10的材料为不锈钢。当喷丝针10设置不止一个喷丝孔12，而是两个或两个以上喷丝孔12时，根据各个生产不同的需要，多个喷丝孔12以一字型、二字型、十字形或品字型排列，如图6所示，多个喷丝孔12呈二字型排列。其中多孔的个数也要根据生产需要，螺杆生产能力等情况而定。

本发明还提供一种包括上述喷丝针10各种优选形式的纺丝组件。这种纺丝组件最后制得的粗旦纤维的横截面形状为花型，纤维物理结构的变化，从而提高粗旦纤维的强度和比表面积。

优先地，纺丝组件的进料口以所述喷丝针10为中心向内倾斜15°～75°，向内倾斜一定角度是为了喷丝更方便，使得熔体经过不易产生死角。

本发明还提供一种纺丝组件的生产方法，纺丝组件包括上述各种优选形式的喷丝针10，生产方法包括如下步骤：

粗旦纤维原料通过螺杆挤压溶解、计量泵的调控后再经过所述喷丝针10得到横截面形状为花型的初生纤维；所述初生纤维空气冷却或通过纺丝溶液冷却；所述初生纤维通过拉伸辊迁出。

其中所述纺丝浴液为酒精、水或油剂。

上述生产方法可用于熔纺、湿纺等任何粗旦纤维的纺丝制备，从而得到横截面形状为花型的粗旦纤维，纤维物理结构的变化，从而提高粗旦纤维的强度和比表面积。

本发明还提供一种花型粗旦纤维，所述粗旦纤维横截面形状为花型，所述粗旦纤维表面有沟槽。粗旦纤维表面的沟槽可以很好的改善纤维的结合性，提高纤维的强度、模量、比表面积。

其中，花型粗旦纤维的花型具体为双花型、三花型、四花型、五花型或多花型。粗旦纤维横截面的花型根据生产方法用到的上述喷丝针10的不同横截面形状花型的喷丝孔12而定。最终不同花型的粗旦纤维体现出不同程度强度、模量、结合性和比表面的增强。

以下为本发明与现有技术制得的粗旦纤维的实验对比例：

其中实验所用的粗旦纤维均是高强高模聚乙烯醇(简称PVA)制得，表(一)为现有技术中包括喷丝针10的纺丝组件用常规方法制得的粗旦纤维各方面的参数指标，其中喷丝针10具有一个横截面形状为圆形的喷丝孔12；表(二)为本发明中包括喷丝针10的纺丝组件用常规方法制得的粗旦纤维各方面的参数指标，其中喷丝针10具有一个横截面形状为双花型的喷丝孔12，所述双花型为两个直径相同的圆相互交叉三分之一得到。

纤度(g/m)	最大力(N)	伸长(mm)	时间(s)	强度(mpa)
					0.532	262	38.84	24.40	640
0.500	238	34.63	21.53	618
					0.520	245	37.66	23.33	612

表(一)

纤度(g/m)	最大力(N)	伸长(mm)	时间(s)	强度(mpa)
					0.530	315	23.15	16.38	773
0.540	328	22.62	16.10	789
					0.550	318	24.13	16.75	751

表(二)

通过表(一)和表(二)我们可以看出现有技术纤度为0.500-0.532g/m，强度为618-640mpa；本发明纤度为0.530-0.550g/m，强度为751-789mpa；使用本发明制得的粗旦纤维强度明显的增强。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只限于这些说明。对于本发明所属技术的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种喷丝针，其特征在于：具有至少一个横截面形状为花型的喷丝孔。

2.根据权利要求1所述的喷丝针，其特征在于：所述花型具体为双花型、三花型、四花型或五花型。

3.根据权利要求2所述的喷丝针，其特征在于：所述双花型为两个直径相同的圆相互交叉三分之一得到。

4.根据权利要求1所述的喷丝针，其特征在于：所述多个喷丝孔以一字型排列。

5.根据权利要求1所述的喷丝针，其特征在于：所述多个喷丝孔以品字型排列。

6.根据权利要求1所述的喷丝针，其特征在于：所述喷丝针的材料为不锈钢。

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